Trong thời đại công nghệ 4.0, nhà máy thông minh là xu hướng quan trọng, kết hợp trí tuệ nhân tạo, Internet of Things và tự động hóa để tăng hiệu suất sản xuất. Tuy nhiên, việc chuyển đổi từ nhà máy truyền thống sang smart factory đòi hỏi một loạt các bước, bao gồm đầu tư vào công nghệ, huấn luyện nhân lực và tối ưu hóa quy trình sản xuất. Bằng cách này, nhà máy có thể đạt được sự linh hoạt cần thiết để thích ứng với thị trường và đáp ứng nhu cầu của khách hàng một cách nhanh chóng và hiệu quả. Hãy cùng tìm hiểu ngay dưới đây!

I. Khái niệm nhà máy thông minh (Smart Factory)

Nhà máy thông minh (Smart Factory, Digital Factory hay Connected Factory) là loại hình sản xuất hiện đại, dựa trên việc số hóa các thiết bị, máy móc và hệ thống sản xuất để có thể liên tục thu thập và chia sẻ dữ liệu để cải tiến quy trình và xử lý mọi vấn đề có thể xảy ra. Smart factory áp dụng nhiều công nghệ tiên tiến như trí tuệ nhân tạo AI, phân tích dữ liệu lớn, điện toán đám mây và Internet vạn vật công nghiệp IIoT trong các phương pháp sản xuất của mình.

II. Kiến trúc nhà máy thông minh Smart Factory

Kiến trúc của giải pháp công nghệ smart factory được tham chiếu theo tiêu chuẩn quốc tế ISA-95 như sau:

2.1 Tầng chiến lược

Đây là tầng dành cho Ban lãnh đạo và các quản lý cấp cao. Từ khu vực này nhà quản trị có thể nhìn thấy mọi hoạt động của doanh nghiệp và nhà máy thông minh thông qua các công cụ phân tích, biểu đồ, số liệu cập nhật liên tục. Nhờ vào đó họ có thể đưa ra những quyết định mang tính chiến lược với hiệu quả cao.

2.2 Tầng hoạch định quản trị

Tầng nhà máy thông minh này được triển khai cho các phòng ban chức năng như mua hàng, bán hàng, tài chính kế toán, kế hoạch,…Với mục tiêu tạo ra sự hợp tác và thúc đẩy hiệu quả, tạo nên dòng chảy xuyên suốt giữa các bộ phận trong nhà máy, tầng hoạch định quản trị luôn đảm bảo kết nối dữ liệu từ tầng sản xuất lên tới khu vực quản trị thông qua các công cụ hiện đại như phần mềm ERP.

2.3 Tầng quản lý vận hành sản xuất

Tại đây đội ngũ quản lý sản xuất chi tiết, quản lý chất lượng và công nhân vận hành máy sẽ triển khai thực hiện. Tầng quản lý vận hành sản xuất là khu vực kết nối giữa hoạt động sản xuất và bộ phận quản lý cấp cao hơn thông qua việc nhận dữ liệu trực tiếp từ công cụ, máy móc tại xưởng theo từng lĩnh vực chuyên môn. Nhờ đó nhà máy thông minh tạo ra quy trình sản xuất tối ưu trong mô hình.

2.4 Tầng kết nối

Áp dụng IIoT để vận hành, một số công cụ thường sử dụng trong tầng này có thể nhắc đến như QR code, Sensor, Workstation,…Tầng kết nối có nhiệm vụ thu thập thông tin tình trạng máy móc, thống kê sản lượng sản xuất của mọi thiết bị trong nhà máy theo thời gian thực, từ đó cung cấp dữ liệu chính xác cho các tầng phía trên sử dụng và phân tích.

2.5 Tầng tự động hoá

Đây chính là tầng vật lý của nhà máy thông minh, nơi các máy móc, công cụ thông minh được vận hành, thực hiện chu trình sản xuất ra thành phẩm. Tầng này được giám sát và điều khiển bởi các tầng ở phía trên. Hoạt động sản xuất tại đây được tự động hoá tối đa nhằm đạt hiệu quả cao nhất.

Tìm hiểu tại: https://www.reddit.com/user/vr360dtsgroup/comments/1aui5pb/nha_may_thong_minh/

III. 7 bước để thực hiện hệ thống nhà máy thông minh

Để thực hiện giải pháp nhà máy thông minh, các công ty cần huy động nhiều nguồn lực. Do đó, việc lập kế hoạch thực hiện sao cho hiệu quả nhất, phù hợp với điều kiện của doanh nghiệp là rất quan trọng. Hãy cùng xem qua các bước thực hiện giải pháp sau đây:

Bước 1: Tự kiểm tra mức độ sẵn sàng cho mô hình nhà máy sản xuất thông minh

Mỗi nhà máy đều gặp phải những thách thức riêng biệt trong từng công đoạn sản xuất. Tùy thuộc vào từng lĩnh vực cũng như ngành hàng mà các vấn đề cần được giải quyết theo từng phương pháp khác nhau. Do đó, bước đầu tiên trong hành trình thực hiện mô hình smart factory là xác định nhà máy của mình đang ở mức độ nào.

Đây cũng là bước để doanh nghiệp kiểm tra nội lực trước khi quyết tâm theo đuổi một chương trình chuyển đổi số lâu dài. Hành động này mang tính chiến lược, đòi hỏi doanh nghiệp cần có tầm nhìn rộng về cách thức vận hành nhà máy cũng như cân nhắc nhiều yếu tố về cơ hội – thách thức trước khi thực sự triển khai.

Bước 2: Xác định vấn đề và mục tiêu ưu tiên

Không phải công nghệ nào cũng cần thiết và không phải mọi hoạt động chuyển đổi số nào cũng mang lại mục tiêu cho nhà máy của bạn. Để xây dựng một nhà máy thông minh, cần đặt ra mục đích và xác định mức độ ưu tiên để có thể giải quyết bài toán của doanh nghiệp một cách hiệu quả và gọn gàng nhất. Những mục tiêu đó thường liên quan đến giải quyết bài toán Q-C-D để có hướng dẫn nguồn lực phù hợp.

Bước 3: Chọn nhà cung cấp giải pháp

Trong số rất nhiều sự lựa chọn giải pháp, nếu không có sự nghiên cứu kỹ lưỡng về thị trường và hiểu biết công nghệ, doanh nghiệp sản xuất sẽ khó mà thiết kế được một con đường chuyển đổi số tối ưu. Do đó, mỗi doanh nghiệp cần tìm cho mình một đơn vị có chuyên môn tư vấn các công nghệ sản xuất phù hợp để cùng hợp tác trên chặng đường dài sắp tới.

Bước 4: Đánh giá

Doanh nghiệp đã chọn được đối tác cung cấp giải pháp nhà máy thông minh ưng ý, sẽ tiến hành đánh giá tình hình hiện tại, xác định những mong muốn của mình và cùng đối tác cung cấp giải pháp thống nhất về việc thiết kế giải pháp phù hợp cho doanh nghiệp. Từ đó, hai bên sẽ lập ra kế hoạch toàn diện cùng tầm nhìn chiến lược chính xác cho dự án sắp triển khai.

Bước 5: Phân tích – Thiết kế – Lập trình – Kiểm thử

Thực tế cho thấy, việc áp dụng công nghệ tiên tiến vào quá trình sản xuất yêu cầu doanh nghiệp phải có quy mô nhất định cùng hướng sản xuất bền vững, hiệu quả. Quá trình phân tích thiết kế để xác định được chiến lược ưu tiên yếu tố nào trong hoạt động kiểm soát Q – C – D sẽ là tối ưu nhất cho doanh nghiệp đó.

Không có một công thức chung nào để trở nên thông minh cho mọi nhà máy. Do đó, mỗi doanh nghiệp cần qua giai đoạn phân tích, thiết kế hệ thống, lập trình hệ thống theo đặc thù sản xuất kinh doanh của nhà máy, kiểm tra hệ thống kèm theo việc chuẩn bị hướng dẫn sử dụng chi tiết.

Bước 6: Cài đặt và Chạy thử nghiệm (Go-Live) hệ thống

Hoàn thành kiểm thử, các hệ thống công nghệ phần cứng và phần mềm sẽ được cài đặt thử nghiệm trên phạm vi nhỏ trong doanh nghiệp.

Giai đoạn thử nghiệm càng được chuẩn bị kỹ càng, càng giúp doanh nghiệp giảm thiểu được nhiều rủi ro khi chạy chính thức. Đây chính là yếu tố quan trọng tạo nên thành công sau này của nhà máy thông minh. Bên cạnh đó, đây cũng là giai đoạn này để các công nhân, kỹ sư nhanh chóng làm quen, thích ứng với công nghệ cũng như quy trình mới.

Bước 7: Chạy chính thức và nghiệm thu hệ thống

Sau khi chạy thử thành công, các hệ thống công nghệ sẽ được chạy chính thức trên quy mô toàn doanh nghiệp. Hai bên sẽ cùng kiểm tra, đánh giá hiệu quả cuối cùng. Cuối cùng, thủ tục bàn giao sẽ được diễn ra. Làn sóng cách mạng công nghệ lần thứ 4 với sự xuất hiện của công trình smart factory đã thúc đẩy sự đổi mới trong công nghiệp sản xuất.

Đây chính là động lực giúp các doanh nghiệp nói riêng, nền kinh tế nói chung tăng trưởng vượt bậc. Nhà máy thông minh là cơ hội để tạo ra các hình thức mới về hiệu quả và tính linh hoạt bằng cách kết nối các quy trình, luồng thông tin và các bên liên quan khác nhau theo cách hợp lý hóa.

Bài viết trên đã cung cấp thông tin về nhà máy thông minh cũng như quy trình để thực hiện chuyển đổi lên smart factory. Hy vọng những thông tin trong bài viết là hưu ích với bạn đọc, nếu bạn muốn tìm đọc thêm những thông tin tương tự thì có thể tham khảo tại https://www.tumblr.com/vr360dtsgroup/742735752225521664/nha-may-thong-minh?source=share